第04章 汽车点火系统

第四章汽车点火系统本章内容第一节对点火系的要求第二节传统点火系统第三节电子点火系统第四节微机控制的点火系统第一节对点火系统的要求点火系统的作用对点火系统的要求高电压：传统达15～20kv;电子达20～30kv足够能量：50～80mJ;持续时间大于500us点火时间满足发动机各个气缸间的点火顺序点火提前角第二节传统点火系统分电器点火开关点火线圈蓄电池火花塞高压导线点火线圈8－胶木盖；9－高压接线柱；10－“＋”或开关接线柱；11－“＋”接线柱；12－附加电阻1－瓷杯；2－铁芯；3－初级绕组；4－次级绕组；5－钢片；6－外壳；7－“－”接线柱；闭磁路式点火线圈开磁路与闭磁路的区别分电器断电器配电器电容点火提前机构2－分火头；3－凸轮；4－触点；5－电容器；7－油杯；8－真空提前机构；9－分电器壳体配电器及其配电配电器分电器盖分火头中心高压碳精触头中心电极/分火头旁电极断电器动静触点（臂）凸轮偏心螺钉电容器承受初级线圈自感电动势点火提前机构离心提前机构真空提前机构辛烷值选择器火花塞工作条件火花塞的热特性自净温度：不积碳温度火花塞的散热途径火花塞的分类火花塞群部将热量传导到发动机冷却系统的能力500~600，滴到火花塞绝缘体裙部的油滴能立即烧去火花塞的散热途径16~20mm11~14mm火花塞的结构类型标准型：绝缘体裙部略缩于壳体端面，侧电极在壳体端面之外，使用最广突出型：绝缘体裙部突出壳体端面之外细电极型：锥座型：壳体和旋入螺纹成锥形，密封性好，不需密封圈多级型：侧电极有两个或以上选用火花塞的基本原则：发动机功率大、压缩比大、转速高，采用冷型点火顺序点火提前角点火提前角火花塞发出电火花开始到活塞到达上止点这一过程中曲轴所转过的角度最佳点火提前角使发动机输出功率和油耗达到最佳结合时对应的点火提前角最佳点火提前角影响最佳点火提前角的因素发动机的转速：转速高，提前角大发动机的负荷：负荷增加，角减小发动机起动或怠速：角很小或不提前汽油的辛烷值：值高，角大压缩比：比大，角小混合气成分：空气过量系数0.8～0.9，角最小进气压力：压力小，角增大火花塞的数量：数量多，角小wt传统点火系的工作原理点火开关合上，触点闭合，初级电流增长，能量储存触点打开，次级点火线圈产生高压火花塞电极放电点火开关合上，触点闭合，初级电流增长，能量储存初级线圈电流初级线圈感应电动势次级线圈感应电动势)1(1tLReRUi触点闭合和断开时，初级电流变化情况触点断开，次级线圈产生高压初级断电电流221ppLIW次级电路的R、L、C振荡火花塞击穿时，电压的变化火花塞未被击穿时，电压的变化能量的转化与次级电压最大值)1(btLRPeRUI初级绕组储存的磁能初级回路电容能量2max11121UCWc2max22221UCWc2211max2)(CNNCLIUp次级回路分布电容上的能量次级电压值火花塞电极间火花放电过程电流变化过程电容放电电感放电传统点火系工作特性传统点火系工作特性点火系产生的次级电压最大值随发动机转速而变化的关系次级电压的值2211max2)(CNNCLIUp)1(btLRBpeRUIznKtbb30不同转速时初级电流上升情况次级电压曲线次级电压的影响因素发动机的转速发动机的气缸数火花塞积碳电容2211max2)(CNNCLIUp触点间隙点火线圈的温度第三节电子点火系统电子点火系的组成火花塞分电器点火线圈点火开关蓄电池点火信号发生器电子点火器电子点火系统的分类按电子点火器的不同分类晶体管可控硅集成电路按点火装置有无触点分类触点式无触点磁感应式霍尔式光电式按点火能量的储存方式分类电感储能式电容储能式磁感应式传感器SN1－转子；2－信号线圈；3－铁芯；4－永久磁铁磁路磁通量及磁通量的变化工作情况将发动机曲轴转过的角度或活塞在气缸中的位置，转换成脉冲信号，送到电子点火器电子点火器的工作原理各晶体管的导通情况T1管：等于二极管，P点电压A点电压时导通T2管：P点电压高于B点电压，导通T3管：T2导通时截止，反之T4管：T3截止时导通T5管：T4导通时导通电子点火器的工作原理工作过程传感器无信号输出传感器输出正脉冲传感器输出负脉冲T1管的温度补偿作用其他元件的作用霍尔式无触点电子点火装置霍尔传感器/霍尔式点火信号发生器霍尔效应霍尔电压霍尔传感器产生脉冲信号的原理霍尔传感器结构脉冲信号的产生原理与霍尔传感器相匹配的电子点火器L497内部电路框图L497集成电路式电子点火组件基本电路图RsL497的基本功能点火线圈的限流控制进行限流控制的原因限流控制电路组成：RS，L497。（达林顿三极管T，比较放大器F）限流控制原理Rs闭合时间控制闭合角含义初级电路接通期间，分电器轴转过的角度传统点火系闭合角由凸轮外形尺寸决定，固定不变霍尔式电子点火系闭合角在没有闭合角控制电路时，由触发叶轮分配角决定，固定不变；加闭合角控制电路后，对闭合角的调节电路组成L497部分电路、CT、CW、R7调节过程分析调节过程分析闭合角W、发动机转速V、初级电流增长到需要值的时间t、初级电流回路的实际导通时间t1CT:遇方波上升沿时开始定流充电CW：遇方波下降沿时开始定流放电，到初级电流上升为限流值时，开始定流充电当CT充电电压与CW放电电压相等时，初级电路接通CW的充电电压：转速变化时：转速低－限流时间t2趋于增长－充电电压增加－曲线2上移－使曲线相交点推迟电源电压变化时：源电压增加－充电电压增加－曲线2上移－曲线相交点推迟12A/I流电CW:2CT:1停车断电保护功能作用：汽车停驶，忘记关断点火开关时，如果霍尔信号发生器正好输出高电位，会使初级电路处于一直导通状态。采用停车断电保护电路。电路组成：L497部分电路、CP、R7CP的充放电Rs光电式电子点火系统结构电子点火器光电传感器点火线圈分电器火花塞点火开关光电传感器光源发光二极管耐震、耐高温光接收器硅光敏三极管基极电流由光产生遮光盘与分电器轴联动有与发动机气缸数相同的缺口电子点火器作用接收放大光接收器信号，利用其中的功率三极管控制初级电流的导通和断开光电式电子点火系统的工作原理电容储能式电子点火系统电路组成直流升压器（振荡器、变压器、整流器）、储能电容、开关元件、触发控制器、分电器、点火线圈基本工作原理系统工作过程触点闭合，可控硅关断，储能电容充电等效电路储能电容电压储能电容储存的电场能电容及电阻的选择触点合上，可控硅导通，储能电容放电等效电路可控硅导通前瞬间，电容器C1储存的电场能和其上的电量可控硅导通瞬间，电量和电压的分配次级电压最大值特点次级电压不受发动机转速的影响次级电压上升率高，对火花塞积碳不敏感点火线圈平均电流小，温度低，寿命长电能的消耗随发动机转速的增加而增加能量损失少，能量转移率高缺点是成本高、火花持续时间短课后习题1.写出电子点火系的组成，并简述它与传统点火系的区别。2.简述磁脉冲式无触点电子点火系的工作过程3.现代电子点火系为何要有初级电路限流模块和闭合角控制模块4.电容储能式电子点火系的各个组成部分，以及它们的作用5.电子点火系的使用和维护注意事项6.说出传统点火系的各个组成部分，并简述其点火过程。7.次级电压的各影响因素是如何对次级电压产生影响的（至少4种）。8.举出传统点火系的3种点火提前机构，并说明它们的作用9.说明“自净温度”，并说明火花塞的工作温度对火花塞工作性能的影响。END